香溪河河岸带植被-土壤复合系统截污留污效应与机制研究

香溪河河岸带污染物向水体输入已严重影响到香溪河的水环境，是湖北省水污染防治与生态修复亟待解决的难题之一。本研究在调查香溪河河岸带本底污染物在土壤中的空间分布、污染负荷年内和年际动态基础上，确定土壤污染负荷阈值；通过人为构建具有截污减污效应的植物群落形成不同植被-土壤复合系统（修建径流小区），研究不同坡度、不同植被组成对污染物的截留效应；运用稳定性同位素示踪有机污染物、N、P在土壤、地表径流、植物（根、茎、叶）中的分布以及污染物的土壤截留过程、植被利用过程、根际微生物的降解过程、向水体迁移过程及其在水体中的传递过程，揭示河岸带植被－土壤复合系统载污留污及其降解污染物的机制；通过室内控制实验构建河岸带污染负荷估算模型并进行检验和敏感性分析，预测河岸带土壤污染负荷截留量与释放强度等，探讨河岸带污染物迁移、转化等行为对水体的影响与趋势。研究结果将为香溪河河岸带修复提供技术支持和科学依据。

随着三峡工程的正常运行，库区水位在坝前高程145 m至175 m之间变化，在库区干支流两岸将形成面积达348.93 km2的消落区。如此巨大的消落区及其上缘构成库区水环境与陆地环境间污染物缓冲系统，是库区水环境保护的最后屏障。消落区对陆地污染物的缓冲能力与截留效果，将直接影响库区水质安全和三峡大坝的正常运行。. 通过项目实施，1）初步查明了香溪河河岸带有机物、氮、磷等本底污染物的空间分布特征和周期性涨落状态下消落带污染负荷年内和年际间的动态变化特征；2）通过原始土样的P浸出实验、模拟水淹实验和清水换水实验，研究出消落区土壤P的释放和积累规律；在模拟耕作的情况下，消落区土壤P释放和吸附规律；3）现场修筑径流小区和生态实验车，通过人为添加污染物的方式研究不同坡度、不同植被组成对污染物的截留效应；4）运用稳定性同位素技术（δ13C、δ15N）研究有机碳、N对水生生态系统的贡献，在水生食物网中的传递过程；5）研究了P在土壤植物（根、茎、叶）中的分布以及从污染源向水体迁移过程；研究了土壤酶系统与土壤P含量及赋存形态的相关性；6）通过天然沸石的添加，研究出天然沸石对香溪河消落带土壤阴阳离子交换负荷的影响，探讨以人为方式来减少河岸向水体污染物迁移、沉降、转化等。本项目基本探明了河岸带植被-土壤复合系统载污留污及其降解污染物的机制。. 研究过程中发表论文21篇，其中SCI论文5篇，EI论文3篇，CSCD论文6篇；获得奖励3项；在投论文4篇；参加国际学术会议16人次，4次报告；培养研究生9名，完成硕士论文6篇，3名在读。